Elucidation of the physiological function of Akain1, a central nerve system-specific expressed protein kinase A-binding microprotein

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K22650
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0702:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: Fujii Kazuki 富山大学, 学術研究部医学系, 助教 (10881609)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2022-03-31
• Keywords: 短鎖ペプチド / PKA / AKAP / 神経科学 / ゲノム編集

Outline of Final Research Achievements

The results of immunostaining by Akain1 monoclonal antibody and Akain1 reporter knock-in mice revealed that Akain1 protein expressed in interneurons in the central nerve system(e.g., cortex, thalamus, cerebellum).
In Akain1-deficient mice, the localization of PKA regulatory subunits was different compared to wild-type mice. These results suggested that Akain1 regulate PKA localization in vivo and in specific cell types. The misreguration of PKA localization may contribute to the behavioral phenotypes of Akain1-deficient mice.

Free Research Field

神経科科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で得られた結果は、マイクロタンパクであるAkain1が生体内で確かに存在・機能し文脈弁別や社会性行動といった高次脳機能に重要な役割を果たしていることを示すものである。今後、Akain1 欠損マウスが示した文脈弁別障害や社会性行動の低下などの行動表現型に PKA局在制御がどのように関与するかを明らかにしていくことができれば、PKA シグナル伝達の全容の理解とPKA-AKAP シグナル伝達の破綻を要因とする疾患の病態解明及び治療標的の探索へ大きく寄与することが期待される。